1、第4讲 直线、平面平行的判定及性质课时作业1(2022吉林普通中学模拟),表示两个不同的平面,直线m是内一条直线,那么“ 是“m 的()A充分不必要条件 B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件答案A解析由,m,可得m;反过来,由m,m,不能推出.综上,“ 是“m 的充分不必要条件2(2022四川成都模拟)直线a,b和平面,以下说法中正确的选项是()A假设a,b,那么abB假设a,b,那么abC假设a,b与所成的角相等,那么abD假设a,b,那么ab答案B解析假设a,b,那么ab或a与b异面,故A错误;利用线面垂直的性质,可知假设a,b,那么ab,故B正确;假设a,b与所成的角相等,
2、那么a与b相交、平行或异面,故C错误;由a,b,得a,b之间的位置关系可以是相交、平行或异面,故D错误3在长方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是棱AA1和BB1的中点,过EF的平面EFGH分别交BC和AD于点G,H,那么GH与AB的位置关系是()A平行 B相交C异面 D平行或异面答案A解析由长方体的性质,知EF平面ABCD,EF平面 EFGH,平面EFGH平面ABCDGH,EFGH.又EFAB,GHAB.应选A.4(2022厦门摸底)在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,给出以下四个推断:FG平面AA1D1D;EF平面BC1D1;FG平面
3、BC1D1;平面EFG平面BC1D1.其中推断正确的序号是()A B C D答案A解析因为在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,所以FGBC1,连接AD1,因为BC1AD1,所以FGAD1,因为FG平面AA1D1D,AD1平面AA1D1D,所以FG平面AA1D1D,故正确;连接A1C1,因为E,F分别是A1B1,B1C1的中点,所以EFA1C1,A1C1与平面BC1D1相交,所以EF与平面BC1D1相交,故错误;因为F,G分别是B1C1,BB1的中点,所以FGBC1,因为FG平面BC1D1,BC1平面BC1D1,所以FG平面BC1D1,故正确;因
4、为EF与平面BC1D1相交,所以平面EFG与平面BC1D1相交,故错误应选A.5(2022临川摸底)如图,L,M,N分别为正方体对应棱的中点,那么平面LMN与平面PQR的位置关系是()A垂直B相交不垂直C平行D重合答案C解析如图,分别取另三条棱的中点A,B,C,连接AM,MB,BN,NC,CL,LA,将平面LMN延展为平面正六边形AMBNCL,因为PQAL,PRAM,且PQ与PR相交,AL与AM相交,所以平面PQR平面AMBNCL,即平面LMN平面PQR.6如图,在多面体ABCDEFG中,平面ABC平面DEFG,EFDG,且ABDE,DG2EF,那么()ABF平面ACGDBCF平面ABEDCB
5、CFGD平面ABED平面CGF答案A解析如下图,取DG的中点M,连接AM,FM,那么由条件易证得四边形DEFM是平行四边形,DEFM,且DEFM.平面ABC平面DEFG,平面ABC平面ADEBAB,平面DEFG平面ADEBDE,ABDE,ABFM,又ABDE,ABFM,四边形ABFM是平行四边形,BFAM,又BF平面ACGD,AM平面ACGD,BF平面ACGD,应选A.7(2022河南省实验中学模拟)如图,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,E为AD的中点,F为PC上一点,当PA平面EBF时,()A. B. C. D.答案D解析如图,连接AC交BE于点G,连接FG,因为PA平面EBF,PA平
6、面PAC,平面PAC平面BEFFG,所以PAFG,所以.又因为ADBC,E为AD的中点,所以,所以.8(2022昆明模拟)在三棱锥SABC 中,ABC是边长为6的正三角形,SASBSC15,平面DEFH分别与AB,BC,SC,SA交于点D,E,F,H.D,E分别是AB,BC的中点,如果直线SB平面DEFH,那么四边形DEFH的面积为()A. B. C45 D45答案A解析如图,取AC的中点G,连接SG,BG.易知SGAC,BGAC,故AC平面SGB,所以ACSB.因为SB平面DEFH,SB平面SAB,平面SAB平面DEFHHD,那么SBHD.同理SBFE.又因为D,E分别为AB,BC的中点,那
7、么H,F也分别为AS,SC的中点,从而得HF綊AC綊DE,所以四边形DEFH为平行四边形因为ACSB,SBHD,DEAC,所以DEHD,所以四边形DEFH为矩形,其面积SHFHD.9(2022湖南衡阳八中模拟)如图,在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,A1B1的中点是P,过点A1作与截面PBC1平行的截面,那么该截面的面积为()A2 B2 C2 D4答案C解析如下图,易知截面是菱形分别取棱D1C1,AB的中点E,F,连接A1E,A1F,CF,CE,那么菱形A1ECF为符合题意的截面连接EF,A1C,易知EF2,A1C2,EFA1C,所以截面的面积SEFA1C2.应选C.10(2022
8、郑州市高三质量预测)如图,在直三棱柱ABCABC中,ABC是边长为2的等边三角形,AA4,点E,F,G,H,M分别是边AA,AB,BB,AB,BC的中点,动点P在四边形EFGH的内部运动,并且始终有MP平面ACCA,那么动点P的轨迹长度为()A2 B2 C2 D4答案D解析连接MF,FH,MH,因为M,F,H分别为BC,AB,AB的中点,所以MF平面AACC,FH平面AACC,所以平面MFH平面AACC,所以M与线段FH上任意一点的连线都平行于平面AACC,所以点P的运动轨迹是线段FH,其长度为4,应选D.11(2022沧州七校联考)有以下三种说法,其中正确的选项是_假设直线a与平面相交,那么
9、内不存在与a平行的直线;假设直线b平面,直线a与直线b垂直,那么直线a不可能与平行;假设直线a,b满足ab,那么a平行于经过b的任何平面答案解析假设直线a与平面相交,那么内不存在与a平行的直线,是真命题,故正确;假设直线b平面,直线a与直线b垂直,那么直线a可能与平行,故错误;假设直线a,b满足ab,那么直线a与直线b可能共面,故错误12(2022太原模拟)正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1 cm,过AC作平行于体对角线BD1的截面,那么截面面积为_cm2.答案解析如下图,截面ACEBD1,平面BDD1平面ACEEF,其中F为AC与BD的交点,所以E为DD1的中点所以SACE(cm2)1
10、3如下图,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为a,M,N分别是下底面的棱A1B1,B1C1的中点,P是上底面的棱AD上的一点,AP,过P,M,N的平面交上底面于PQ,Q在CD上,那么PQ_.答案a解析如下图,连接AC,易知MN平面ABCD.MNPQ.又MNAC,PQAC.AP,.PQACaa.14.(2022安徽合肥模拟)如图,四边形ABCD与ADEF均为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点求证:(1)BE平面DMF;(2)平面BDE平面MNG.证明(1)如图,连接AE,那么AE必过DF与GN的交点O,连接MO,因为四边形ADEF为平行四边形,所以O为AE的中点,又M为AB的中
11、点,所以MO为ABE的中位线,所以BEMO,又因为BE平面DMF,MO平面DMF,所以BE平面DMF.(2)因为N,G分别为平行四边形ADEF的对边AD,EF的中点,所以DEGN,又因为DE平面MNG,GN平面MNG,所以DE平面MNG.因为M为AB的中点,N为AD的中点,所以MN为ABD的中位线,所以BDMN,因为BD平面MNG,MN平面MNG,所以BD平面MNG,因为DE与BD为平面BDE内的两条相交直线,所以平面BDE平面MNG.15(2022吉林长春质检)如图,四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,ADBC,ABADAC3,PABC4,M为线段AD上一点,AM2MD,N为PC的中点(1
12、)求证:MN平面PAB;(2)求四面体NBCM的体积解(1)证明:由,得AMAD2.如图,取BP的中点T,连接AT,TN.由N为PC的中点,知TNBC,TNBC2.因为ADBC,故TN綊AM,所以四边形AMNT为平行四边形,于是MNAT.因为AT平面PAB,MN平面PAB,所以MN平面PAB.(2)因为PA底面ABCD,N为PC的中点,所以N到底面ABCD的距离为PA42.如图,取BC的中点E,连接AE.由ABAC3,得AEBC,AE.由AMBC,得M到BC的距离为,故SBCM42.所以四面体NBCM的体积VSBCM.16(2022四川成都模拟)如图,在四棱锥PABCD中,ABCD,AB2CD
13、,E为PB的中点(1)求证:CE平面PAD;(2)在线段AB上是否存在一点F,使得平面PAD平面CEF?假设存在,证明你的结论;假设不存在,请说明理由解(1)证明:如下图,取PA的中点H,连接EH,DH,因为E为PB的中点,所以EHAB,EHAB.又因为ABCD,CDAB,所以EHCD,EHCD,所以四边形DCEH是平行四边形,所以CEDH.又因为DH平面PAD,CE平面PAD,所以CE平面PAD.(2)存在理由:如下图,取AB的中点F,连接CF,EF,那么AFAB,因为CDAB,所以AFCD,又因为AFCD,所以四边形AFCD为平行四边形,所以CFAD.因为AD平面PAD,CF平面PAD,所
14、以CF平面PAD.由(1)知CE平面PAD,又因为CECFC,CE平面CEF,CF平面CEF,所以平面CEF平面PAD.故在线段AB上存在一点F,使得平面PAD平面CEF.17如下图,四棱锥PABCD的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为2.点G,E,F,H分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH平面ABCD,BC平面GEFH.(1)证明:GHEF;(2)假设EB2,求四边形GEFH的面积解(1)证明:因为BC平面GEFH,BC平面PBC,且平面PBC平面GEFHGH,所以GHBC.同理可证EFBC,因此GHEF.(2)如图,连接AC,BD交于点O,BD交EF于点K,连接OP,GK.因为PAPC,O是AC的中点,所以POAC.同理可得POBD.又因为BDACO,且AC,BD都在底面内,所以PO底面ABCD.又因为平面GEFH平面ABCD,且PO平面GEFH,所以PO平面GEFH.因为平面PBD平面GEFHGK,所以POGK,且GK底面ABCD.从而GKEF.所以GK是梯形GEFH的高由AB8,EB2,得EBABKBDB14.从而KBDBOB,即K为OB的中点再由POGK,得GKPO.即G是PB的中点,且GHBC4.由可得OB4,PO6,所以GK3.故四边形GEFH的面积SGK318.